在生物信息学领域，如同上个世纪的化学发展一样，生命科学正经历着从定性描述到定量科学的巨变，同时还孕育着新兴的产业革命。所不同的是，化学的定量化主要靠量子力学和分子统计力学的推动来完成的。而生命体是一个化学工程巨系统，其复杂性和多样性决定了生命科学的定量化进程会极其依赖于多学科交叉、融合。然而当今世界即使已经进入了后基因组学时代，绝大多数（包括系统生物学领域里的）研究仍局限于均质体系的平衡态性质，而疏于研究在生理微环境下多层次、异质体系的非平衡态动力学行为，鲜有针对生命体内的传质、传动量、传能量等输运过程（包括非线性流变性质）与生物化学反应、细胞信号网络综合起来开展系统化研究。当前蓬勃兴起的系统生物学和系统医学，预示着生物学和医学的研究从传统的“还原论”方法向以“系统论”为特征的中医哲学和方法论的回归。研究所正是要以大数据技术为驱动，汇集和整合生命科学大数据，深入剖析分子、细胞、组织、器官、人体和环境等不同结构层面的生物化学物理过程，从而构建它们之间的多尺度相互作用原理。其成果不仅能指导“柔性智能机器人”的仿生设计和制造，也必将加速系统生物学和系统医学的发展，从而切实地促进中西医的融合，实现具有中国特色的个性化精准医疗。